開題報告是由選題者把自己所選的課題的概況(即"開題報告內容"),向有關專家、學者、科技人員進行陳述,下面是一篇關于制糖工程論文開題報告模板,供大家閱讀參考!
論文題目:酰基含量對結冷膠流變和凝膠性能的影響
一、選題背景
結冷膠是一種經(jīng)微生物通風發(fā)酵得到的新型天然食用膠。最初于 1978 年發(fā)現(xiàn),1988年日本批準結冷膠可應用于食品中,隨后,美國和歐洲等國家也批準其作為凝膠劑、穩(wěn)定劑和增稠劑在食品中使用。結冷膠的分子骨架由葡萄糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸組成,分子量約為 0.2~2×106Da,能形成雙螺旋結構。結冷膠生產(chǎn)菌是通過復雜的菌種篩選得到的能夠生產(chǎn)親水性膠體的目的菌。結冷膠能夠形成澄清透明的凝膠,且具有較好的熱穩(wěn)定性,與其他多糖凝膠相比,其凝膠強度不依賴于 pH。結冷膠的優(yōu)良性質使其在食品、醫(yī)藥和化工等領域得到了廣泛應用。結冷膠還具有良好的復配性,不僅高、低酰基可以復配,還可與其他多糖凝膠復配,通過復配膠之間的優(yōu)勢互補作用,進一步擴大了其應用范圍。
二、研究目的和意義
本課題是“十二五”國家科技支撐計劃(2011BAD23B04);國家高技術發(fā)展計劃(863)項目(2012AA021505);國家自然科學基金項目(No.31171640);無錫市科技支撐計劃(CLE01N1208);無錫市中小企業(yè)創(chuàng)新基金(CBE01G1344)等項目研究的重要組成部分。結冷膠具有重要的商業(yè)價值,它生產(chǎn)周期短,理化性質穩(wěn)定且安全無毒,優(yōu)越的性能使其得到了廣泛的研究和應用[61]。本實驗室于1995年率先開始研究結冷膠的生產(chǎn)發(fā)酵技術;1996年,結冷膠在我國批準可作為增稠劑、穩(wěn)定劑使用,近年來國內對結冷膠的需求量增長迅速,主要用于懸浮飲料、果凍和軟糖等方面,結冷膠分離純化等后提取過程較難操作,導致生產(chǎn)成本和市場價格偏高,同時其用法和用量,以及其他物質對結冷膠的影響等問題,在使用時仍不能準確把握[62]。目前國內主要側重于低酰基結冷膠性質和應用研究,大部分低;Y冷膠已達到美國Kelco公司水平[63]。對高;Y冷膠性質的研究是其應用于食品、醫(yī)藥和化工等行業(yè)的必要理論基礎,但高;Y冷膠的粘度更大,其生產(chǎn)工藝也更為復雜。;拷橛诟啧;偷王;Y冷膠之間的結冷膠,具有較高酰基結冷膠更低的凝膠轉變溫度和較低;Y冷膠更高的粘度,其獨特的性質使其可以適用于更多的領域,彌補高;Y冷膠和低酰基結冷膠在應用上的局限性,但由于;繙y定方法的限制,部分脫;Y冷膠的研究和生產(chǎn)也停滯不前。國內外對結冷膠的研究涉及其微觀結構、流變學和凝膠性質、外加物質的影響以及應用等方面,對結冷膠的性質已經(jīng)有了一定的了解。本文主要側重于結冷膠的側鏈——酰基的研究,建立酰基含量測定更為精確的HPLC方法,以期為高;Y冷膠的品質提供有效的監(jiān)測手段。然后,結合HPLC方法對部分脫;Y冷膠的制備條件進行了初步摸索,得到一系列不同;康慕Y冷膠,對其中的幾種樣品進行流變學和凝膠性質研究,了解;鶎Y冷膠性質的影響,這不僅可以增加結冷膠的種類,擴大結冷膠的應用范圍,也為其應用提供一定的理論基礎,同時,對復配膠的凝膠轉變溫度進行初步探索,研究;肯嗤慕Y冷膠和復配膠之間的性質差異。
三、本文研究涉及的主要理論
Morris等還研究了兩種酰基分別對結冷膠性質的影響,通過控制脫;鶙l件,得到了甘油;肯嘟阴;坎煌膬煞N結冷膠。并研究了兩種結冷膠動態(tài)模量隨溫度的變化,發(fā)現(xiàn)總;枯^高的樣品其凝膠轉變溫度較高,乙;康偷臉悠吩跍囟绒D變曲線上表現(xiàn)出明顯的熱滯現(xiàn)象,而乙;扛叩臉悠穭t沒有熱滯性,說明乙;扛叩臉悠菲淠z網(wǎng)絡穩(wěn)定性相對較差,位于雙螺旋邊緣的乙;鶎﹄p螺旋的聚集起到一定的阻礙作用。那么,高;Y冷膠更穩(wěn)定的性質可能只是甘油;淖饔谩3烁啧;偷王;Y冷膠外,部分脫;慕Y冷膠具有其獨特性質,若能控制反應條件得到這樣的結冷膠,可以增加結冷膠種類,按照應用需求選擇不同;康慕Y冷膠,也能讓結冷膠適用于更多領域。Chang等利用不同的堿和反應條件,制備了不同甘油;鸵阴;囊幌盗薪Y冷膠,KOH濃度為0.03~0.3 g·g-1結冷膠,在25~36℃反應2~18 h,或在100℃反應5 min,觀察不同反應條件對結冷膠;康挠绊憽0l(fā)現(xiàn)在低溫下,長時間反應,對甘油;坑绊戄^小,而乙;究扇棵撊ィ100℃高溫下,則很容易除去甘油酰基。除了用KOH作為反應物外,作者還同時加入了NaCl、KCl和CaCl2等在高溫下進行脫;磻}的加入對;鸬揭欢ūWo作用,酰基含量變動相對較小。Sworn等除用強堿KOH進行脫酰基反應外,還利用Na3PO4和Na2CO3等弱堿進行反應,弱堿提供較溫和的反應環(huán)境,;扛菀卓刂。弱堿處理會減少總酰基含量,同時對甘油酰基有更強烈的作用,增加乙;/甘油酰基比例,強堿處理也會增加乙酰基的比例,但作用較弱堿更弱。;康臏蚀_測定是結冷膠研究的重要基礎,不僅可以更好的研究兩種;謩e對結冷膠性質的影響,兩種酰基的總含量及比例也是監(jiān)測高;Y冷膠產(chǎn)品品質的重要指標之一。多糖中酰基含量的測定常用比色法和滴定法,比色法利用堿性羥胺與乙酰基生成游離的乙酰羥肟酸,再與Fe3+和發(fā)生顯色反應,根據(jù)吸光度來測定酰基含量;滴定法主要利用反應式1-1的原理,以酚酞為指示劑,通過測定脫;^程消耗的堿的體積,根據(jù)公式計算;俊heetham等曾用HPLC方法,將黃原膠上的丙酮;鸵阴;坞x下來,分別測定含量。
結冷膠在食品中主要用作增稠劑和穩(wěn)定劑,其在低濃度時形成的“弱凝膠”網(wǎng)絡,可懸浮牛奶中的可可顆粒,形成巧克力牛奶飲品,此性質使其也可用于冰激凌、酸奶等產(chǎn)品。結冷膠可用于食品保護膜,防止在烹炸過程中食品吸收過多的油。此外,堿處理后的結冷膠還可作為凝膠劑、乳化劑、潤滑劑以及懸浮材料等用于食品和生物技術行業(yè)。2011年美國國家有機項目已批準結冷膠用于有機食品和飲料。在化工領域,結冷膠凝膠澄清透明以及在高溫下的穩(wěn)定性,使其用于防曬露及護發(fā)素等護理產(chǎn)品,同時也可用于提高紙張的強度。結冷膠在醫(yī)藥領域可以作為藥物賦形劑用于藥物的傳遞,也可以作為人類組織再生三維支架的主要架構物質。結冷膠也可以替代瓊脂作為植物和微生物培養(yǎng)基,不僅能夠經(jīng)受長時間的高溫滅菌,且澄清透明的凝膠特性也可以更好的觀察培養(yǎng)物的生長狀態(tài)。由于結冷膠具有獨特優(yōu)良的性質,使其具有良好的應用前景,為其實際應用而進行的理論基礎研究也尤為重要。
四、本文研究的主要內容及研究框架
(一)本文研究的主要內容
本文以結冷膠以及其側鏈;鶠橹饕芯繉ο,建立兩種;康臏y定方法,對不同;拷Y冷膠的制備條件進行初步摸索,研究;鶎Y冷膠流變學和凝膠性質的影響,并對復配膠的凝膠轉變溫度進行初步探索,主要研究內容有以下四點:
1. 探索能夠準確測定結冷膠上甘油;鸵阴;康腍PLC方法,并對該方法進行準確性、重復性、穩(wěn)定性等方面的驗證。
2. 探索不同;拷Y冷膠的制備條件,控制不同的反應條件,制備得到一系列;坎煌慕Y冷膠。
3. 對一系列不同;康慕Y冷膠進行流變學性質和凝膠性能的研究,以期得到不同;拷Y冷膠的性質差異,以及酰基對結冷膠性質的影響。
4. 配制與部分脫;Y冷膠;肯嗤膹团淠z,并對其凝膠轉變溫度進行初步探索,以期發(fā)現(xiàn)部分脫;Y冷膠和復配膠的性質差異。
(二)本文研究框架
本文研究框架可簡單表示為:
五、寫作提綱
摘要 3-5
Abstract 5-6
第一章 緒論 9-19
1.1 概述 9
1.2 結冷膠的結構 9-11
1.2.1 結冷膠的分子結構 9-10
1.2.2 結冷膠的固態(tài)結構 10-11
1.3 結冷膠的凝膠性質 11-12
1.4 結冷膠的流變學性質 12-15
1.4.1 結冷膠的穩(wěn)態(tài)流變學性質 12-13
1.4.2 結冷膠的動態(tài)流變學性質 13-15
1.4.3 復配膠的流變學性質 15
1.5 酰基對結冷膠性質的影響 15-17
1.6 結冷膠的應用 17
1.7 課題來源及立題意義 17-18
1.8 研究內容 18-19